JPH06169505A - 電気自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気自動車が走行中に，バッテリーから消費す
る電気エネルギーを，外部電源を用いないで，自ら走行
中にバッテリーに充電発電を行い，補おうとするもの
で，電気自動車の走行距離を，飛躍的に長くしようとす
るものである。 【構成】電気自動車において，１個または複数個のオル
タネーターを，回転する車輪に車軸・ベルト・ギア・等
速ジョイント等の動力伝達手段を用いて，車輪と連動し
て回転するように取り付ける。そして，オルタネーター
とバッテリーとを，直接配線で結び，オルタネーターの
発生する，電気エネルギーをバッテリーに充電できるよ
うにする。また，オルタネーターのローターコイルとバ
ッテリー間の配線に車速センサースイッチを設け，電気
自動車の速度が一定以上にならないと，オルタネーター
のローターコイルに電流が流れないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，電動モーターを主動力
とする電気自動車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気自動車には、主に次の方式の
ものが考案されている。 （イ）最も一般的な方式で，電動モーターと電源用のバ
ッテリーを搭載しただけで，電源用のバッテリーの充電
発電機構を持たない方式。 （ロ）主動力の電動モーターの電源用として別の熱機関
を搭載し，その熱機関を一定の状態で回して発電機を回
転させ，発生した電気エネルギーで電動モーターを作動
させる，ハイブリッド方式。 （ハ）太陽光を利用して充電発電する，ソーラーバッテ
リーを搭載した，いわゆるソーラーカー方式。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記方式には，それぞ
れ次のような欠点があった。 （イ）の方式では，一回の充電で走行可能な距離が短
く，しかも頻繁にバッテリーに充電を行わねばならない
欠点あった。 （ロ）の方式では，発電用の熱機関を別に搭載しなけれ
ぱならない無駄があり，また熱機関用の燃料も当然必要
となり，静かで排気ガスが無いという電気自動車のメリ
ットが生かされない欠点があった。 （ハ）の方式では，太陽光を利用して充電発電するた
め，雨や曇りの日または夜間の使用には，ある程度制限
される欠点があった。 本発明は，これらの欠点を解消するためになされたもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】電気自動車の前輪あるい
は後輪のうち，駆動軸等の回転が伝えられる車軸を用い
ている場合はその車軸を使用して，そうでない車軸を用
いている場合は，回転が伝えられる車軸を装着して使用
する。車輪（１）と連動して回転する車軸（２）に，車
軸側プーリー（３）を装着する，そして１個または複数
個のオルタネーター（４）をその付近に取り付け，そし
てベルト（６）を用いて，車軸側プーリー（３）とオル
タネーター側プーリー（５）が連動して回転するように
連結する，またオルタネーター（４）とバッテリー
（７）とを配線で直接結び，さらにバッテリー（７）か
ら電動モーター（１３）アクセル（１４）へと配線で結
ぶ。また，オルタネーター（４）のローターコイル
（８）とバッテリー（７）間の配線に車速センサースイ
ッチ（９）への配線を設ける。以上の構成からなる電気
自動車である。

【０００５】

【作用】電気自動車が走行する事により車輪とオルタネ
ーターが連動して回転し，オルタネーターに発生した電
気エネルギーを，搭載してあるバッテリーの充電用ある
いは，電動モーターの電源用として利用可能となる。

【０００６】

【実施例】以下，本発明の実施例について説明する，な
お使用するオルタネーター（４）は，ＩＣ式レギュレー
ターを備えたタイプで，最大出力電流が２０アンペア以
上の規格ものを使用したものとする。 （イ）図１，図２は前輪駆動方式の後輪である，前輪駆
動方式の後輪は通常，回転を伝えない車軸を用いてある
が，これを回転を伝える車軸（２）に装着し直して，片
方の車軸（２）に２個づつ，合計４個のオルタネーター
（４）を搭載した例である。しかしながら，特にこの方
法に限定するものではなく，駆動軸を用いても良い。 （ロ）車輪（１）と連動して回転する車軸（２）に，車
軸側プーリー（３）を装着する，そして車軸側プーリー
（３）を装着する部分の車軸（２）は，軸受ベアリング
（１２）を用いてボディー（１５）に固定する，またこ
の車軸（２）には，等速ジョイント（１１）を２カ所に
設けて，車輪（１）の上下動等に対処してある，そして
オルタネーター（４）をボディー（１５）にアジャスト
できるように固定して取り付け，ベルト（６）を用い
て，オルタネーター側プーリー（５）と車軸側プーリー
（３）が連動して回転するように連結する。 （ハ）またこの時オルタネーター側プーリー（５）と車
軸側プーリー（３）の直径比率を，１対１．５から１対
４程度で設定する。その理由として，タイヤの直径にも
よるが，電気自動車の走行時の車軸（２）の回転数は，
時速４０ｋｍの車速で毎分約５００回転程度と低いの
で，オルタネーター（４）が十分な充電発電状態になる
毎分約１０００回転以上を，時速２０ｋｍから時速６０
ｋｍの間の速度で達成するためである。 （ニ）オルタネーター（４）のローターコイル（８）と
バッテリー（７）の配線の間に車速センサースイッチ
（９）を設けて，電気自動車が，例えば時速４０ｋｍ以
上の速度に達すると，車速センサースイッチ（９）が作
動して，すべてのオルタネーター（４）のローターコイ
ル（８）に同時に電流が流れるように設定する。これ
は，オルタネーター（４）が十分な充電発電を行えない
停止時や，低速走行時に，無駄な電流の消費を防ぐ目的
と，電動モーター（１３）に負荷が大きくかかる発進時
や，低速からの加速時に，ローターコイル（８）を磁化
させない事により，少しでもオルタネーター（４）の回
転抵抗を軽減させるためである。また実際に，プーリー
の直径比を１対２．５程度として，時速４０ｋｍ前後の
速度で車速センサースイッチ（９）を作動させて，充電
発電を開始するのが，妥当な設定となるであろう。 （ホ）次に図３であるが，これは電動モーター（１３）
用の電源として，１２Ｖのバッテリー（７）を８個直列
に結んで，合計９６Ｖにして，これに２４Ｖ充電用の，
出力２８Ｖのオルタネーター（４）を４個使用して，１
２Ｖのバッテリー（７）２個づつ，合計２４Ｖごとに１
個の割合でオルタネーター（４）を，ボティーアースし
ないで直接配線して用いた例である。なお，オルタネー
ター（４）は通常，ケース自体がアースされているの
で，取り付ける際には，ボディー（１５）との間に絶縁
体を入れるか，ケース自体のアースを外す処置が必要で
ある。そして図３では，複数個の車速センサースイッチ
（９）が記入してあるが，実際には，１個だけ搭載し
て，すべてのオルタネーター（４）のローターコイル
（８）に作動するものである。また，別の高電圧の充電
発電機を用いれば，１個か２個，搭載するでけで本発明
を実施する事が可能である。

【０００７】

【発明の効果】本発明は，小型で高出力，しかも低回転
でも十分な充電発電を行える，オルタネーターの特性を
利用し，また電気自動車が走行中すべての車輪，車軸が
ほぼ同じ回転数である事を利用して，これに１個または
複数個のオルタネーターを取り付け，車輪の回転力を利
用して，オルタネーターを連動して回転させ，発生した
電気エネルギーを，搭載してあるバッテリーの充電用，
あるいは電動モーターの電源用として利用しようとする
ものであり，電気自動車が走行中に消費する電気エネル
ギーを，外部電源を用いないで，自ら補おうとするもの
である。電気自動車が，発進から一定の速度に達するま
での間は，搭載してあるバッテリーを利用して電動モー
ターを作動させ，速度が上がりオルタネーターが充電発
電が可能となる速度に達すると，車速センサースイッチ
が働き，オルタネーターのローターコイルにバッテリー
から電流が流れ，オルタネーターが充電発電を開始しま
す。そして，ここが重要なポイントですが，速度が上が
る事により，電気自動車に発生する慣性モーメントの働
きが大きくなり，発進時や低速走行時に比べ，電動モー
ターの消費する電気エネルギーは逆に減少します，とこ
ろがオルタネーターに発生する電気エネルギーは，速度
に比例して増加しますので，ある時点で電気エネルギー
の消費量より，発電量の方が上回る事になり，バッテリ
ーへの充電が可能となる訳です。この事により，電気自
動車の走行距離は，飛躍的に長くなり，搭載するバッテ
リーも発進時から，低速走行時をカバーできれば良いの
で，従来の電気自動車に比べ，小型軽量なタイプに変え
る事が可能になり，車重の軽量化に貢献します。また，
この電気自動車を，オルタネーターが充電発電が可能な
一定の速度以上で連続走行させた場合，トラブルが発生
しない限り，半永久的に走行を続ける事が，論理的に可
能であると考えます。これは，従来の電気自動車はおろ
か，熱機関を搭載した自動車でも不可能だった事であ
り，本発明の電気自動車の特筆すべき効果であると考え
ます。その反面，オルタネーターの回転負荷が新たに発
生する事も事実です，しかしながら本発明は，オルタネ
ーターの回転負荷のデメリットを考慮しても，十分なメ
リットがあると考えます。また将来的に，ローター部等
を軽量化した，回転負荷の小さいタイプのオルタネータ
ーの開発が進めば，この問題も大した問題ではなくなる
と考えます。このように，本発明の電気自動車は，従来
の電気自動車の欠点を解消し，クリーンで静かな，電気
自動車を広く実用可能なものとするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施状態を示す平面図である。

【図２】本発明の実施状態を示す正面図である。

【図３】本発明の配線状態を示す配線図である。

【符号の説明】

（１）は車輪 （２）は車軸 （３）は車軸側プーリー （４）はオルタネーター （５）はオルタネーター側プーリー （６）はベルト （７）はバッテリー （８）はローターコイル （９）は車速センサースイッチ （１０）はステータコイル （１１）は等速ジョイント （１２）は軸受けベアリング （１３）は電動モーター （１４）はアクセル （１５）はボディー （１６）はカバー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）電動モーターを主動力とする電気自
   動車において，１個または，複数個のオルタネーター等
   の充電発電機（以下オルタネーター）を，回転する車輪
   に，車軸・ベルト・ギア・等速ジョイント等の動力伝達
   手段を用いて，車輪と連動して回転するように取り付
   る。 （ロ）駆動輪でない車輪の車軸には，回転を伝えない車
   軸が用いられているが，この車輪を使用する場合は，回
   転を伝える車軸を装着する。 （ハ）電動モーターの電源用バッテリーは，電圧を上げ
   る為に，複数個を直列に接続して使用しているが，上記
   オルタネーターの充電可能な電圧ごとに，バッテリーを
   区切り，その１区切りづつのバッテリーとオルタネータ
   ーとを，ボディアースしないで，直接配線で接続する。
2. 【請求項２】電気自動車が，時速２０ｋｍから６０ｋｍ
   間の，いずれかの速度以上に達すると，すべての上記オ
   ルタネーターのローターコイルに同時に電流を流す役目
   を持つ車速センサースイッチを，オルタネーターのロー
   ターコイルとバッテリー間の配線に設けた，請求項１の
   電気自動車。